T/HIS001—2022 ICS17.040.30 C39 T/HIS001—2022 红外热电堆传感器 InfraredThermopileSensor 2022-04-24发布 2022-05-25实施 全国团体标准信息平台 T/HIS001—2022 I前  言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文 件的结构和起草规则》的规定起草。 本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别 这些专利的责任。 本文件由河南省仪器仪表学会团体标准委员会提出并归口。 本标准起草单位：汉威科技集团股份有限公司、郑州炜盛电子科 技有限公司、河南汉威智慧安全科技有限公司、河南中敏传感器技术 研究院有限公司、山东大学、中国科学院上海微系统与信息技术研究 所、苏州能斯达电子科技有限公司、山西腾星传感技术有限公司、郑 州畅威物联网科技有限公司、四川优可得医疗器械有限公司、上海钧 正网络科技有限公司、深圳科比微半导体有限公司 本标准主要起草人：任红军、金贵新、武传伟、古瑞琴、高胜国、 强克迪、杨志博、郭海周、王瑞铭、汪静、王利利、郭琦、陈伟、渠 娜娜、史珊珊、陶继方、李铁、王翊、周震、闵行政、陈彬、罗金龙、 葛彦磊、谢伟峰 全国团体标准信息平台 T/HIS001—2022 2红外热电堆传感器 1范围 本文件给出了红外热电堆传感器（以下简称热电堆传感器）术语和定义、分类、基本参 数、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。 本文件适用于红外热电堆传感器。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适 用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T13584红外探测器参数测试方法 GB/T13965仪表元器件术语 GB/T191包装储运图示标志 GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温 GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温 GB/T2423.3电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cad：恒定湿热试验 GB/T2423.7环境试验第2部分：试验方法试验Ec：粗率操作造成的冲击 GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc：正弦 GB/T25457工业自动化仪表术语温度仪表 GB/T2829周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验） GB/T4475敏感元器件术语 GB/T6148精密电阻合金电阻温度系数测试方法 GB/T7665传感器通用术语 JB∕T13358光学薄膜带通干涉滤光片 JB∕T9476热敏电阻器通用技术条件 JJF1107测量人体温度的红外温度计校准规范 JJF1188无线电计量名词术语及定义 全国团体标准信息平台 T/HIS001—2022 3T/CMIF116-2020热电堆红外传感器芯片 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1红外热电堆传感器Infraredthermopilesensor 能够吸收红外辐射，并以热电堆方式将所吸收的辐射转换成为可用输出信号的传感器。 3.2MEMS热电堆MEMSthermopile 利用微机电（Micro-electro-mechanicalSystems）工艺，将两个以上的热电偶串联组成，各 热电偶输出电势互相叠加。（参考T/CMIF116—20203.2） 3.3热电堆芯片Thermopilechip 从采用MEMS工艺制备的含有热电堆测量电路阵列和相关微型结构的晶片上分割的至少 能够包含有一个热电堆测量电路和一个相关微型结构的部分。（参考T/CMIF116—20203.4） 3.4热电堆传感器内阻Thermopilesensorresistance 传感器中与热电堆芯片两个信号输出端相连接的两个引脚之间的电阻。 3.5传感器响应率Responsivity 传感器的输出电压信号与输入的红外辐射能量的比值。 3.6传感器噪声Sensornoise 测试目标物体和测试环境温度完全一致，即热电堆芯片冷热端无温差时，传感器连接芯 片信号输出端两引脚输出的信号值。 3.7噪声等效功率Noiseequivalentirrationpower 热电堆传感器产生与本身噪声输出大小相等的信号所需要的入射光辐射功率； 3.8探测率Detectivity 单位辐射功率作用在传感器单位面积上，在放大电路单位带宽条件下所获得的信噪比。 探测率又称归一化探测率。 3.9时间常数Timeconstant 传感器信号上升到最大值的63.2%时所对应的时间。（参考GB/T13584-20113.9） 3.10负温度系数(NTC)热敏电阻Negativetemperaturecoefficientthermistor 全国团体标准信息平台 T/HIS001—2022 4在工作温度范围内，零功率电阻值随温度增加而减小的热敏电阻。（参考GB/T4475 2.2.1.4） 3.11热敏电阻阻值Thermistorresistance 传感器内部NTC电阻在25℃条件下的零功率阻值。 3.12热敏电阻B值ThermistorBvalue B值是负温度系数热敏电阻的热敏指数，为两个温度下零功率电阻值的自然对数之差与两 个温度倒数之差的比值。 注：除非特别指出，B值是由25℃（298.15K）和50℃（323.15K）的零功率电阻值 计算而得到的。（参考JB∕T9476-20155.7） 3.13电阻温度系数Tempuraturecoefficientofresistance 当传感器工作温度改变1℃时，热电堆传感器NTC电阻值（Rtm）的变化率，单位为%/℃。 3.14视场角Fieldofview 旋转传感器测试目标物体，其信号电压大于50%的旋转视角范围。 3.15红外滤光片Infraredfilter 仅透过所需波段红外光的光学材料。 注：红外滤光片有带通滤光片，短波通滤光片和长波通滤光片。 3.16峰值透过率Peaktransmittance 带通滤光片光谱通带区域内光谱透射率的最大值。（参考JB∕T13358-20183.2） 3.17半峰宽Fullwidthathalfmaxium 带通滤光片Tmax的一半处的光谱宽度。 设光谱投射率为0.5Tmax处对应的两个波长分别为λ1和λ2（λ1＜λ2），则半峰宽Δλ0.5=λ2-λ1。 （参考JB∕T13358-20183.4） 3.18中心波长Centerwavelength 带通滤光片光谱通带中心的波长值。表征带通滤光片的通带光谱位置。 数值上等于光谱透过率为0.5Tmax时对应的两个波长值λ1和λ2的平均值，计算公式为λ0= （λ1+λ2）/2。（参考JB∕T13358-20183.5） 3.19通道Channel 全国团体标准信息平台 T/HIS001—2022 5热电堆传感器包含的测试和参比敏感源的数量。 4符号和单位 红外热电堆传感器的参数符号、名称和单位见表1。 表1热电堆传感器参数表 符号 名称 单位 B 热敏电阻B值 K CWL 中心波长 nm D* 探测率 cmHz1/2/W FOV 传感器视场角 ° FWHM 滤光片半峰宽 nm NEP 噪声等效功率 nW/Hz1/2 Rbb 传感器传感器电压响应率 V/W Rtp 热电堆传感器内阻 Ω Rtm 热敏电阻阻值 Ω TP 滤光片峰值透过率 % Vn 传感器噪声 nV/Hz1/2 τ 时间常数 ms 5技术要求 5.1正常工作环境条件 温度：-20~85℃； 相对湿度：≤85%； 大气压力：86~106kPa。 5.2外观 传感器表面应清洁、光滑、无划痕和锈蚀，引脚整齐、无变形，标志位正确。 滤光片表面无划痕、溢胶、破损。 5.3尺寸 热电堆传感器的外形尺寸、引脚分布及引脚定义应符合产品图样的要求，且应符合公差 要求。 5.4传感器的封装 传感器在氮气环境下封装，密封良好，泄漏率小于5×10-8Pam/s; 根据产品设计，传感器可以采用TO封装，SMD封装及QFN等封装方式； 传感器通道数量可以是单通道，双通道及多通道； 引脚定义，对应视场角均需特别注明，且与产品图样一致； 传感器光学窗口中心和热电堆芯片中心连线和管座垂直； 全国团体标准信息平台 T/HIS001—2022 65.5信号输出类型 模拟信号输出：传感器内部不做任何信号处理，直接输出原始电压信号； 数字信号输出：传感器内部集成数字处理芯片，通过IIC进行信号传输； 5.6技术参数 5.6.1传感器输出性能测试 热电堆传感器的技术性能参数应符合表2的规定。 表2热电堆传感器技术性能参数表 电压响应率 （Rbb） V/W传感器噪声 （Vn） nV/Hz1/2噪声等效功率 （NEP） nW/Hz1/2NTC电阻B值常 数 %/℃探测率(D*) cmHz1/2/W时间常数 （τ） ms ＞80 <50 ≥0.2 ＜0.1 ＞0.8×108≤25 5.6.2热电堆传感器内阻 热电堆传感器电阻宜从表3中进行选取。 表3热电堆传感器内阻参数选取表 热电堆传感 器内阻40kΩ，45kΩ，50kΩ，55kΩ，60kΩ，65kΩ，70kΩ，75kΩ，80kΩ，85kΩ，90kΩ， 95kΩ，100kΩ，120kΩ，140kΩ，150kΩ 阻值允许偏 差电阻波动小于±2% 5.6.3滤光片性能参数 传感器窗口截止滤光片的性能参数宜从在表4中进行选择。 表4截止滤光片参数性能表 滤光片类型截止波长 红外透过透过率 阻断 光学参数截止波长 nm透过